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噪声产生的原因有哪些

噪声产生的原因有哪些
噪声产生的原因有哪些

噪声的来源很多,因此产生噪音的原因也很多,主要有下列所示:

一、环境噪声

一般环境噪音大多来自随机的噪音源,例如急驰而过的车辆、飞机的鸣笛、人们的喧闹、以及周围各式各样的噪音来源。

二、流场所产生

流动所产生的气动噪音,乱流、喷射流、气蚀、气切、涡流等现象。当空气中以高速流经导管或金属表面时,一般空气在导管中流动碰到阻碍产生乱流或大而急速的压力改变均会有噪音的产生。

三、振动所产生

1、转动机械:许多机械设备的本身或某一部份零件是旋转式的,常因组装的损耗或轴承的缺陷而产生异常的振动,进而产生噪音。

2、冲击:当物体发生冲击时,大量的动能在短时间内要转成振动或噪音的能量,而且频率分布的范围非常的广,例如冲床、压床、锻造设备等,都会产生此类噪音。

3、共振:每个系统都有其自然频率,如果激振的频率范围与自然频率有所重叠,将会产生大振幅的振动噪音,例如引擎、马达等。

4、磨擦:此类噪音由于接触面与附着面间的滑移现象而产生声响,常见的设备有切削、研磨等。

四、燃烧产生

在燃烧过程中可能发生爆炸、排气、以及燃烧时上升气流影响周围空气的扰动,这些现象均会伴随噪音的产生。例如引擎、锅炉、熔炼炉、涡轮机等这一类的燃烧设备均会产生这一类的噪音。

五、其他噪声

在日常生活中,诸如室内各项家庭用具均会发生声音,如冷气机、音响、抽油烟机、电视、空调设备,均为噪音源,另外;如学校、商场、公园、体育场等公共场所亦可视为噪音产生的场所。

噪声减弱方法:

1、在声源处减弱噪音。

2、在传播途径中减弱噪音。

3、在人耳处减弱噪音。

产生制动噪音的原因

产生制动噪音的原因 制动器在制动过程中发出一种尖锐、刺耳的啸叫声,产生这种制动噪音的主要原因有以下几方面。 1.盘式制动器制动噪音产生的原因 (1)制动轮缸活塞回位的密封圈弹力不足而引起拖磨,因盘式制动器不象蹄式制动器有专用的制动蹄回位弹簧,其回位靠轮内活塞密封圈的变形弹力回位。经回位后摩擦片与制动盘的单边间隙为0.05~0.25mm,而蹄式制动器的制动间隙一般为0.3~0.6mm。当活塞密封圈的材料有问题时,如硬度较低将影响到活塞回位而引起拖磨,在制动盘表面有较深的磨痕出现,制动时会使接触表面接触不好,制动过程中发生跳跃、振动而引起尖叫 (2)减振垫片脱落或失效在箍式制动器的两个摩擦块衬板和轮缸活塞之间一般都附上一块减振垫片,减振垫片一般都由0.5~0.8mm淬火冷轧钢板制成.两面涂有橡胶层,起缓冲减振作用,能降低制动时摩擦块的振动频率。若此减振片脱落或失效,则会引起制动尖叫声音的增大。 (3)摩擦块表面磨出釉光摩擦块表面出现脆化光亮的釉光层,比正常摩擦块的摩擦系数要低,不仅会产生尖叫,而且还会降低制动效果。一般情况下,釉光现象是因为频繁地紧急制动而产生的,也有可能是摩擦片表面沾有油污而造成的。因此,平时应注意轮缸活塞密封圈、缸体、轮毂等是否有损坏而漏油。 (4)制动盘制动时工作面跳动量超过0.05mm,制动盘变形或表面有缺陷而引起尖叫。 2.蹄式制动器制动噪音产生的原因 制动蹄的形状如敞口喇叭,只要有轻微的噪音便会被扩大而变得格外刺耳。 (1)摩擦片材质差。若对摩擦片生产的各种材料配方不当,将会大大降低摩擦性能。摩擦片过硬,配料不均、摩擦系数偏高、摩擦片与制动蹄磨合一致性较差等都会引起局部接触,制动时瞬时温度较高,表面易出现碳化、釉质化,制动时因不平顺而产生自激性振动噪音(2)制动蹄工作面精度低、全跳动量超过0.15mm、动平衡不好等都会使摩擦过程不平顺引起间歇性振动而产生噪音: (3)制动后回位不及时主要是:制动蹄回位弹簧失效、轮缸活塞卡滞不回、连续频繁紧急制动产生的高温使轮缸制动油汽化(又称气阻)等而使制动疲软,容易拖磨;制动蹄与底部的凸台或平面周围锈蚀,或机械损伤.都有可能引起回位滞后拖磨,装配时应涂耐l20℃高温的锂基润滑脂,以改善滑动性;领从蹄式制动器大都为制动间隙可自动调整,在连续下长坡或频繁制动,制动鼓温度超过1O0 ℃时.将使制动鼓涨大,出现制动性能下降的机械衰退,这时制动蹄自动跟着调大,冷缩后制动蹄不能退回而出现拖磨。

【重要】锁相环的相位噪声分析

锁相环路相位噪声分析 张文军 电信0802 【摘要】本文对锁相电路的相位噪声进行了论述,并对其中各组成部件的相位噪声也做了较为详细的分析。文中最后提出了改进锁相环相位噪声的办法。 【关键词】锁相环;相位噪声;分析 引言 相位噪声是一项非常重要的性能指标,它对电子设备和电子系统的影响很大,从频域看它分布的载波信号两旁按幂律谱分布。用这种信号无论做发射激励信号,还是接收机本振信号以及各种频率基准,这些信号在解调过程中都会和信号一样出现在解调终端,引起基带信噪比下降。在通信系统中使环路信噪比下将,误码率增加;在雷达系统中影响目标的分辨能力,即改善因子。接收机本振的相位噪声遇到强干扰信号时,会产生“倒混频”,使接收机有效噪声系数增加。随着电子技术的发展,对频率源的信号噪声要求越来越严格,因此低相位噪声在物理、天文、无线电通信、雷达、航空、航天以及精密计量、仪器仪表等各种领域里都受到重视。 1 相位噪声概述 相位噪声 ,就是指在系统内各种噪声作用下所表现的相位随机起伏,相位的随机 起伏起必然引起频率随机起伏,这种起伏速度较快,所以又称之为短期频率稳定度。 理想情况下,合成器的输出信号在频域中为根单一的谱线,而实际上任何信号的频谱都不可能绝对纯净,总会受到噪声的调制产生调制边带。由于相位噪声的存在,使波形发生畸变。在频域中其输出信号的谱线就不再是一条单根的谱线,而是以调制边带的形式连续地分布在载波的两边,在主谱两边出现了一些附加的频谱,从而导致频谱的扩展,相位噪声的边带是双边 的,是以0f 为中心对称的,但为了研究方便,一般只取一个边带。其定义为偏离载频1Hz 带宽内单边带相位噪声的功率与载频信号功率之比,它是偏离 载频的复氏频率m f 的函 数 ,记为 () m f ζ,单位为d B c / Hz ,即 ()010lg[/](1) m SSB f P P ζ= 式中SSB P 为偏离载频m f 处,1Hz 带宽内单边带噪声功率;0P 为载波信号功率。

齿轮噪音分析

在现代齿轮加工中,齿轮噪声控制已成为一个重要的质量控制环节,齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平,而且直接受到有关环保法规的制约。剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法,特别在轿车齿轮加工中,90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本,可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度,而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施,从而降低齿轮传动噪声,提高齿轮承载能力和安全系数,延长齿轮工作寿命。 一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法 齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声,其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化,并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中,啮合线上的同时啮合齿数在1~2对之间变化,而其传动的扭矩近似恒定。因此,当一对轮齿啮合时,全部载荷均作用于该对轮齿,其变形量较大;当两对轮齿啮合时,载荷由两对轮齿共同承担,每对轮齿的负荷减半,此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置,由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴

的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时,其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同,其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同,造成的撞击程度不同。斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度,故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。 齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响齿轮传动装置空载运行时,传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差,包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。当然,这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声,是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。中凹齿形是不能接受的,加工中应尽量避免。b. 齿距误差为随机误差,产生的噪声频率与啮合频率不同,不会提高啮合频率上的噪声幅度,但会加宽齿轮噪声音频的带宽。c. 轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短,造成啮合刚性下降,由此产生的传动误差及齿轮传动啮合刚性的周期性变化是产生噪声的另一原因,其对斜齿轮传动影响更大。 控制齿轮噪声的有效途径——齿轮修缘齿轮传动中的撞击是产生噪声的主要原因,因此,消除或减小齿轮传动中的撞击是降低噪声的有效途径。采用齿轮修缘能有效减小齿轮传动中的撞击,从而控制齿轮

汽车噪声振动产生的机理

汽车噪声振动产生的机理: 产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。从结构上可分为发动机(即燃烧噪声),底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声),电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声),车身噪声(如车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声)。其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)。因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关。 此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。噪声的控制根据噪声产生和传播的机理,可以把噪声控制技术分为以下三类:一是对噪声源的控制,二是对噪声传播途径的控制,三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施,包括降低噪声的激振力及降低发动机部位对激振力的响应等,即改造振源和声源。但是对噪声源难以进行控制时,就需要在噪声的传播途径中采取措施,例如吸声、隔声、消声、减振及隔振等措施。汽车的减振降噪水平与整车的动力性、经济性、可靠性及强度、刚度、质量、制造成本和使用密切相关。 1 发动机振动和噪声 1)发动机本体噪声降低发动机噪声是汽车噪声控制的重点。发动机是产生振动和噪声的根源。发动机本体的噪声可分为机械噪声和燃烧噪声,配气机构、正时齿轮及活塞的敲击噪声等合成的。 解决方案:降低发动机本体噪声就要改造振源和声源,包括用有限元法等方法分析设计发动—声。例如在油底壳上增设加强筋和横隔板,以提高油底壳的刚度,减少振动噪声。另外,给发动机涂阻尼材料也是一个有效的办法。阻尼材料能把动能转变成热能。进行阻尼处理的原理就是将一种阻尼材料与零件结合成一体来消耗振动能量。它有以下几种结构:自由阻尼层结构、间隔自由阻尼层结构、约束阻尼层结构和间隔约束阻尼层结构。它的采用明显地减少了共振的幅度,加快了自由振动的衰减,降低各个零件的传振能力,增加了零件在临界频率以上的隔振能力。目前,已有一些国家的专家设计了一种发动机主动隔振系统,用于减少发动机振动,以达到降低噪声的目的。 传播方式:机械噪声──通过机体向外传播 燃烧噪声──通过发动机体向外传播 (2)进气噪声 进气噪声是发动机的主要噪声源之一,系发动机的空气动力噪声,随发动机转速的提高而增强。非增压式发动机的进气噪声主要成分包括周期性压力脉动噪声、涡流噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声等。增压式柴油机的进气噪声主要来自增压器的压气机。二冲程发动机的噪声源于罗茨泵。 解决方案:最有效的方法是采用进气消声器。类型有阻性消声器(吸声型)、抗性消声器(膨胀型、共振型、干涉型和多孔分散型)和复合型消声器。将其与空气滤清器结合起来(即在空滤器上增设共振腔和吸 声材料,例R3238型)就成为最有效的进气消声器,消声量可超过20dBA。

齿轮传动噪声产生原因及控制

齿轮传动噪声产生原因及控制 摘要:结合多年的实际工作经验,分析齿轮传动噪音的产生的原因,同时,就如何控制和减少噪音,提出了一些比较实用的方法,仅供相关人士参考。 关键词:齿轮传动、噪音、消除、共振、渐开线 齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。但是人们一直未完全解决这一问题,因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。噪音不但影响周围环境,而且影响机床设备的加工精度。由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度,满足不了产品生产工艺要求。因此,如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。 1 噪音产生的原因 1.1 转速的影响 齿轮传动若转速较高,则齿轮的振动频率增高,啮台冲击更加频繁,高频波更高。据有关资料介绍,转速在1400转/分钟时产生的振动频率达5000H。产生的声波达88dB形成噪音软。一般光学设备变速箱输出轴的转速都较高。高达2000~2800转/分钟。因此,光学设备要解决噪音问题是需要研究的。 1.2 载荷的影响 我们将齿轮传动作为一个振动弹簧体系,齿轮本身作为质量的振动系统。那么该系统由于受到变化不同的冲击载荷,产生齿轮圆周方向扭转振动,形成圆周方向的振动力。加上齿轮本身刚性较差就会产生周期振幅出现噪音。这种噪音平稳而不尖叫。 1.3 齿形误差的影响 齿形误差对齿轮的振动和噪音有敏感的影响。齿轮的齿形曲线偏离标准渐开线形状,它的公法线长度误差也就增大。同时齿形误差的偏离量使齿顶与齿根互相干扰,出现齿顼棱边啮合,从而产生振动和噪音。 1.4 共振现象的影响 齿轮的共振现象是产生噪音的重要原因之一。所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性较差齿轮本身的固有振动频率与啮合齿轮产生相同的振动频率,这时就会产生共振现象。由于共振现象的存在,齿轮的振动频率提高,产生高一级的振动噪音。要解决共振现象的噪音问题,只有提高齿轮的刚性。 1.5 啮合齿面的表面粗糙度影响 齿轮啮合面粗糙度会激起齿轮圆周方向振动,表面粗糙度越差,振动的幅度越大,频率越高,产生的噪音越大。 1.6 润滑的影响 对啮合齿轮齿面润滑良好可以减少齿轮的振动力,它与润滑的方法有关。据有关资料介绍,齿轮箱中企图增加润滑油的数量,提高润滑油面的高度或用润滑粘度较高的润滑油来减少齿轮箱的振动和噪音其收效甚少。若采用齿轮啮合面上充分注入润滑的方法进行强制性润

锁相环相位噪声与环路带宽的关系分析

锁相环相位噪声与环路带宽的关系分析 2009-09-09 15:13:17 作者:李仲秋曾全胜来源:现代电子技术 关键字:电荷泵锁相环相位噪声功率谱密度环路带宽 0 引言 电荷泵锁相环是闭环系统,系统各个部分都是一个噪声源,各部分噪声的大小不仅与电路本身有关,而且还与环路带宽等因素有关。因此,设计时必须分析其各频率范围内噪声源影响力的大小,权衡确定环路带宽与各噪声源的相互制约关系。以下利用锁相环的等效噪声模型,重点分析电荷泵锁相环系统的相位噪声特性,得出系统噪声特性的分布特点以及与环路带宽的关系。 1 电荷泵锁相环的基本原理 图1为电荷泵锁相环的示意图,主要由鉴相鉴频器(PFD)、电荷泵、滤波器、压控振荡器(VCO)、分频器等5部分组成,鉴相鉴频器主要用来检测输入信号x(t)与反馈信号xf(t)的频率、相位误差,并产生UP,DOWN信号控制电荷泵的开关。电荷泵由两个对称的电流源和开关组成。电荷泵的开关会对滤波器上的电容充放电,电流经过滤波器滤波后滤掉高频信号,在滤波器上产生能调整压控振荡器频率和相位的电压v(t)。当v(t)上的电压被调整为一个合适的电压值时,xi(t)的频率和相位与x(t)的一致,系统最终处于平衡状态,从而实现对输入信号的跟踪。

2 电荷泵锁相环的噪声模型与相位噪声特性分析 电荷泵锁相环的环路等效噪声模型可以用锁相环各子模块附加噪声源表示。图2给出了带有无源滤波器锁相环噪声源模的型。设fm为距离调制频率的偏移量,该图中主分频器、参考时钟分频器的均方噪声功率谱密度分别被表示为ψd(fm)和ψrcf(fm);鉴相鉴频器的相位噪声被表示为ψpd(fm);晶体振荡器的相位噪声被表示为ψx(fm);相位噪声源的单位是电荷泵的噪声被等价为电流源inp(fm)(单位: ); 滤波器的噪声被等价为电压源Vnf(fm)(单位: 的自由振荡噪声被表示为 环路输出信号的均方噪声功率谱密度被表示为它是闭环情况下所有噪声源影响的总和。输出相位噪声功率谱密度可以表示为: 式中:ψo lp2(fm)为具有低通传输函数的噪声源功率谱密度;ψohp2(fm)为具有高通传输函数的噪声源功率谱密度。 在图2所示的噪声源等效模型中,ψd(fm),ψref(fm),ψpd(fm),ψx(fm)和inp(fm)具有低通传输特性,其传输函数可以表示为: 式中:G(s)和H(s)分别为环路的开环增益函数和闭环增益函数。归一化的电荷泵相位噪声inp(fm)/Kpd和晶体振荡器噪声ψx(fm)/R对ψo lp(fm)的影响也可以用式(2)来表示。当用j2πfm代替s时,ψo2(fm)中具有低通传输函数噪声源功率谱密度的噪声分量ψo lp2 (fm)可以表示为:

锁相环中的相位噪声研究

The Research of Noise in The PLL LU Shiqiang , YANG Guoyu ( School of the Microwave engineering ,UESTC ChengDu 610054 China ) Absract This articles introducs the basic concepts and the phase noise in phase-locked loops (PLLs). It focus on a detailed examination of two critical specifications associated with PLLs : phase noise and reference spurs. What causes them and how can they be minimized? Also it inculdes an example . Key words :PLL ; Phase Noise ; Oscillator 1 . The Basic Theory of the PLL A phase-locked loop is a feedback system combining a voltage controlled oscillator and a phase comparator so connected that the oscillator maintains a constant phase angle relative to a reference signal. Phase-locked loops can be used, for example, to generate stable output frequency signals from a fixed low-frequency signal . The phase locked loop can be analyzed in general as a negative feedback system with a forward gain term and a feedback term. .A simple block diagram of a voltage-based negative-feedback system is shown in Figure 1. Figure 1. Standard negative-feedback control system model In a phase-locked loop, the error signal from the phase comparator is proportional to the relative phase of the input and feedback signals. The average output of the phase detector will be constant when the input and feedback signals are the same frequency. The usual equations for a negative-feedback system apply. Forward Gain = G(s), [s = jw = j2pif] Loop Gain = G(s) H(s) Closed Loop Gain = G(s)/[1+G(s)H(s)] Because of the integration in the loop, at low frequencies the steady state gain, G(s) is very high and VO/VI, Closed-Loop Gain =1/ H and Fo=NF REF. . The components of a PLL that contribute to the loop gain include : 1. The phase detector (PD) and charge pump (CP). 2. The loop filter, with a transfer function of Z(s) 3. The voltage-controlled oscillator (VCO), with a sensitivity of KV /s 4. The feedback divider, 1/N

斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型

第二章相干斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型 相干斑点噪声是SAR影像的重要特征之一。要进行新滤波器的设计和开发,有必要了解斑点噪声的形成原理和斑点噪声模型以及其他相关知识,因此本章就斑点噪声的形成原理,概率分布函数、自相关函数、功率谱以及人们比较公认的斑点噪声模型做一个简要的介绍。 2.1 斑点噪声的形成原理 SAR影像上的斑点噪声是这样形成的[31],即当雷达波照射一个雷达波长尺度的粗糙表面时,返回的信号包含了一个分辨单元内部许多基本散射体的回波,由于表面粗糙的原因,各基本散射体与传感器之间的距离是不一样的,因此,尽管接收到的回波在频率上是相干的,回波在相位上已不再是相干的;如果回波相位一致,那么接收到的是强信号,如果回波相位不一致,则接收到的是弱信号。一幅SAR影像是通过对来自连续雷达脉冲的回波进行相干处理而形成的。其结果是导致回波强度发生逐像素的变化,这种变化在模式上表现为颗粒状,称为斑点噪声(Speckle)。SAR影像上斑点噪声的存在产生了许多后果,最明显的后果就是用单个像素的强度值来度量分布式目标的反射率会发生错误。 斑点噪声在SAR影像上表现为一种颗粒状的、黑白点相间的纹理。例如,对于一个均匀目标,如一片草覆盖的地区,在没有斑点噪声影响的情况下,影像上的像素值会呈现淡的色调(图2.1 A);然而,每个分辨单元内单个草的叶片的回波会导致影像上某些像素比平均值更亮,而另外一些像素则比平均值更暗(图2.1 B),这样,该目标就表现出斑点噪声效果[32]。 图2.1 斑点噪声的影响效果 2.2 斑点噪声的特征[33]

2.2.1 斑点噪声的概率分布函数 2.2.1.1单视SAR 图像 前人在光学和SAR 影像斑点噪声的理论分析上已经做了大量工作[31]、[34] 。单视图像的斑点噪声服从负指数分布,对均匀的目标场景,图像的像素强度的概率分布为: I I I I p ) /exp()(-= (2.1) 若以振幅A 或分贝值D 来表示,它们与强度I 的关系为 I=A 2 (2.2) I I D ln 10 ln 10log 1010== (2.3) 所以强度概率分布可以直接转化为下式: )/e x p (2)(2I A I A A p -= (2.4) I K I K D K D D p ))/e x p (e x p ()(-= (2.5) 其中k=10/ln10。它们均为Rayleigh 分布。 2.2.1.2多视SAR 图像 为了提高图像的信噪比要进行多视处理,多视处理是对同一场景的n 个不连续的子图像的平均。n 个独立子图像非相干迭加将改变斑点噪声的概率分布,强度I 的概率分布变成Gamma 分布: )/e x p ()!1()(1 I nI I n I n I p n n n --=- (2.6) )/e x p ()!1(2)(21 2I nA I n A n A p n n n --=- (2.7) ))/e x p (e x p ()!1()(I K D n K nD I n K n D p n n --= (2.8) 2.2.2 斑点噪声的自相关函数 斑点噪声的自相关函数具有指数分布形式如图2.2[33],可以看出在初始处有较宽的范围及噪声谱的非均匀性,即斑点噪声非白噪声。这可以用成像时邻域像素的相互干扰来解释。 2.2.3斑点噪声的功率密度谱 斑点噪声的功率谱密度如图2.3[33]所示呈椭圆结构,可用经验方程表示:

锁相环常见问题解答要点

ADI官网下载了个资料,对于PLL学习和设计来说都非常实用的好资料,转发过来,希望对大家有帮助(原文链接 https://www.sodocs.net/doc/6e1535879.html,/zh/content/cast_faq_PLL/fca.html#faq_pll_01) ?参考晶振有哪些要求?我该如何选择参考源? ?请详细解释一下控制时序,电平及要求? ?控制多片PLL芯片时,串行控制线是否可以复用? ?请简要介绍一下环路滤波器参数的设置? ?环路滤波器采用有源滤波器还是无源滤波器? ?PLL对于VCO有什么要求?以及如何设计VCO输出功率分配器? ?如何设置电荷泵的极性? ?锁定指示电路如何设计? ?PLL对射频输入信号有什么要求? ?PLL芯片对电源的要求有哪些? ?内部集成了VCO的ADF4360-x,其VCO中心频率如何设定? ?锁相环输出的谐波? ?锁相环系统的相位噪声来源有哪些?减小相位噪声的措施有哪些? ?为何我测出的相位噪声性能低于ADISimPLL仿真预期值? ?锁相环锁定时间取决于哪些因素?如何加速锁定? ?为何我的锁相环在做高低温试验的时候,出现频率失锁? ?非跳频(单频)应用中,最高的鉴相频率有什么限制? ?频繁地开关锁相环芯片的电源会对锁相环有何影响? ?您能控制PLL芯片了么?,R分频和N分频配置好了么?

?您的晶振输出功率有多大?VCO的输出功率有多大? ?您的PFD鉴相极性是正还是负? ?您的VCO输出频率是在哪一点?最低频率?最高频率?还是中间的某一点?VCO 的控制电压有多大? ?您的PLL环路带宽和相位裕度有多大? ?评价PLL频率合成器噪声性能的依据是什么? ?小数分频的锁相环杂散的分布规律是什么? ?到底用小数分频好还是整数分频好? ?ADI提供的锁相环仿真工具ADISimPLL支持哪些芯片,有什么优点? ?分频–获得高精度时钟参考源? ?PLL,VCO闭环调制,短程无线发射芯片? ?PLL,VCO开环调制? ?时钟净化----时钟抖动(jitter)更小? ?时钟恢复(Clock Recovery)? 问题:参考晶振有哪些要求?我该如何选择参考源? 答案:波形:可以使正弦波,也可以为方波。 功率:满足参考输入灵敏度的要求。

齿轮传动噪声形成的主要原因及对策

齿轮传动噪声形成的主要原因及对策 传统衡量齿轮传动性能的两个主要因素是:负载能力和疲劳寿命,往往将传动噪音与传动精度忽略掉。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布,控制齿轮传动噪音这一因素的重要性日趋明显,工业发展与需求对高精密设备的传动误差的要求也越来越严格(齿轮传动侧隙)。目前已知的齿轮噪音形成因素,大致可从设计、制造、安装、使用维护等几个方面分析。 设计原因及对策 1. 齿轮精度等级 齿轮传动系统设计时,设计者往往从经济因素考虑,尽可能比较经济的确定齿轮精度等级,殊不知精度等级是齿轮产生噪声等级与侧隙的标记。美国齿轮制造协会曾通过大量的齿轮研究,确定高精度等级齿轮比低精度等级齿轮产生的噪声要小的多。因此,在条件允许的情况下,应尽可能提高齿轮的精度等级,来减小齿轮噪声,减少传动误差。 2. 齿轮宽度 在齿轮传动系统允许时,增加齿宽,可以减少恒定扭矩下的单位负荷。降低轮齿挠曲,减少噪声激励,从而降低传动噪声。德国H奥帕兹的研究表明,扭矩恒定时,小齿宽比大齿宽噪声曲线梯度高。同时增长齿宽能加大齿轮的承载能力。 3. 齿距和压力角 小齿距能保证有较多的轮齿同时接触,齿轮重叠增多,减少单个齿轮挠曲,降低传动噪声,提高传动精度。较小的压力角由于齿轮接触角和横向重叠比都比较大,因此运转噪声小、精度高。 4. 运转速度 根据德国H奥帕兹的试验研究表明,随着齿轮运转速度增加,噪声等级升高。 5. 齿轮箱结构 试验研究表明,采用圆筒形箱体对减震有利,在其他条件相同的情况下,普通结构齿轮箱体的噪声级比圆筒形箱体噪声级平均高6dB。对齿轮箱体进行共振测试,找出共振位置,增加适当的筋条(板),可以明显地减少振动,降低噪声。多级齿轮传

锁相环输出信号相位噪声噪声及杂散特性分析应用实践

锁相环输出信号相位噪声噪声及杂散特性分析应用实践 【摘要】本文详细地介绍了锁相环的鉴频鉴相器、分频器和输入参考信号的相位噪声对锁相环合成输出信号的近端相位噪声的具体贡献值。并以CDMA 1X基站系统中800MHz的FS 单板的锁相环输出信号相位噪声指标进行理论计算。为广大锁相环设计者提供理论计算方法的参考和实践设计的参考依据。 【关键词】锁相环设计,相位噪声 一、术语和缩略语 表格 1 术语和缩略语 二、问题的提出 锁相环工作原理图,由三部分组成:鉴相器(PFD)、环路滤波器(LPF)和压控晶体振荡器(VCXO),如图0-1所示。 图0-1锁相环原理框图 锁相环输出信号指标主要有相位噪声、谐波抑制、杂散、输出功率、跳频时间。在本文中以CDMA1X基站系统中800MHz的FS单板应用为背景,在CDMA基站中不需要跳频,所以调频时间基本不做要求。输出功率比较好控制,只要调整衰减网络就能保证。锁相环输出信号的相位噪声、谐波抑制和杂散成为影响系统指标的主要因素,成为锁相环技术的关键指标项。在锁相环设计中,相位噪声和杂散成为系统设计主要难点。 三、解决思路 相位噪声分析 相位噪声主要由VCO、鉴频鉴相器、分频器和输入参考信号的相位噪声这四部分引入。环路滤波器对于由鉴频鉴相器、分频器和输入参考信号的相位噪声这三部分引入的相位噪声

具有低通特性,对于VCO产生的相位噪声具有高通特性。一般来说环路带宽内的相位噪声主要决定于由鉴频鉴相器、分频器和输入参考信号,环路带宽以外的相位噪声主要决定于VCO,在环路带宽周围,这四部分的噪声影响相当。所以为了尽量降低输出信号的相位噪声环路滤波器的环路带宽的最佳点是由鉴频鉴相器、分频器和输入参考信号的相位噪声这三部分引入的相位噪声总和与VCO引入的相位噪声相同时的频率。在实际运用中还礼滤波器的设计是非常重要的。对于远端相位噪声如100KHz和1MHz处的一般远远高于环路带宽,其相位噪声主要决定于VCO,要保证其指标主要是选择良好的VCO。而近端相位噪声如100Hz主要由鉴频鉴相器、分频器和输入参考信号的相位噪声决定,但如果还礼带宽取得很小的话如200Hz则VCO的影响也将非常之大。而如果环路带宽远远大于1KHz如为6KHz 以上时1KHz处的相位噪声也将主要由鉴频鉴相器、分频器和输入参考信号的相位噪声决定。下面就分别分析这三部分相位噪声。 由鉴相器引入的相位噪声 由于鉴相器引入的相位噪声为: PD Phase Noise = ( 1 Hz Normalized Phase Noise Floor from Table ) + 10log( Comparison Frequency ) + 20log( N ) 现在FS板的中频环路采用的PLL芯片为NS的LMX2306,其相位噪声基底为-210dBc/Hz。 在CDMA 1X 基站系统800MHz的FS单板中采用的鉴相频率为30KHz,两个中频分别为69.99MHz和114.99MHz,由鉴相器产生的相位噪声为: 69.99MHz: PD Phase Noise= -210+10log(30000)+20log(69990000/30000)= -97.9dBc/Hz 114.99MHz: PD Phase Noise= -210+10log(30000)+20log(114990000/30000)=-93.5dBc/Hz 射频本振范围为754~779MHz。步进为30KHz,鉴相频率为240KHz。对于779MHz 的本振由鉴相器引入的相位噪声为: PD Phase Noise= -210+10log(240000)+20log(779000000/240000)=-85.9dBc/Hz 由分频器引入的相位噪声 由分频器引入的相位噪声的计算公式入下: DIV Phase Noise = (Device Phase Noise Floor )+ 20log( N ) PLL芯片中分频器的相位噪声在器件手册中并没有给出。一般高频分频器的相位噪声基底约为-165dBc/Hz左右。因此就假设分频器的相位噪声基底为-165dBc/Hz,于是得到分频器引起的相位噪声如下: 69.99MHz的中频频率为: DIV Phase Noise= -165+20log(69990000/30000)= -97.6dBc/Hz 114.99MHz的中频频率为: DIV Phase Noise= -165+20log(114990000/30000)= -93.3dBc/Hz 779MHz的射频频率为: DIV Phase Noise= -165+20log(779000000/240000)= -94.7dBc/Hz 由参考信号引入的相位噪声 参考信号引起的相位噪声的计算公式如下 REF Phase Noise = (REF’S Phase Noise )-20log(R)+ 20log( N ) 系统的参考信号都是由GPSTM模块提供的,GPSTM输出的参考信号的相位噪声为-130dBc/Hz@100Hz和-145dBc/Hz@1KHz。最后参考信号通过FDM板到FS板,FDM板输

变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究

10.16638/https://www.sodocs.net/doc/6e1535879.html,ki.1671-7988.2015.11.009 变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究 徐丽梅1,石月奎2 (1.天津矢崎汽车配件有限公司,天津300457;2.中国汽车技术研究中心,天津300300) 摘要:为解决某试验样车在怠速和匀速行驶工况下变速箱噪声问题,分析了变速箱噪声的特点,通过频谱分析和阶次分析的理论,找到了敲击声和啸叫声的频率特点和范围,并根据传递路径的方法确定了敲击声的传递路径为变速箱悬置的主动侧支架,啸叫声为长啮合齿轮的主动齿引起的。通过改进变速箱悬置主动侧支架的频率响应降低了敲击声的传递;通过改进离合器刚度和阻尼参数及优化长啮合齿的齿形,降低了变速箱的啸叫声。 关键词:变速箱噪声;啸叫声;敲击声 中图分类号:U469 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2015)11-25-04 Study on Gear Rattle&Whine of Manual Transmission and Countermeasures Xu Limei 1, Shi Yuekui 2 ( 1. Tianjin YAZAKI Auto Parts Co., Ltd., Tianjin 300457; 2. China Automotive Technology & Research Center, Tianjin 300300 ) Abstract: To solve gearbox noise problems of a test vehicle under idle and cruise condition, analyzes the characteristics of gearbox noise, through the spectrum analysis and order analysis theory to find the frequency characteristics and range of rattle and whine noise, and according to the transfer path method determined the rattle noise transfer path is from the gearbox active side mount bracket, whine noise is caused by gear active tooth. By improving the frequency response of gearbox active side mount bracket, decreasing the transmission of the rattle noise; by modified clutch stiffness and damping parameters and optimized tooth profile of the active tooth, reducing the gearbox whine noise. Keywords: gearbox noise; rattle noise; whine noise CLC NO.: U469 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)11-25-04 引言 随着汽车工业技术的发展,汽车已经不再仅仅满足结实耐用的一般需求,在舒适性特别是车内噪声方面已经有了显著的改善,怠速工况的车内噪声从几年前的45-46 dB(A)已经降低到现在42dB(A)左右,甚至有些已经达到了40 dB(A),要达到这个级别的声压级,悬置、进排气等系统对车内噪声的影响已经很小,而动力总成带来的噪声特别是怠速工况下变速箱的噪声对车内噪声的影响已经成为了主要影响因素。 对于匹配手动变速箱的动力总成来说,发动机在工作过程中活塞往复运动,将燃烧压力转换为旋转动力,曲轴每转动两圈,即活塞往复运动两次才有一次点火,燃烧在气缸中发生一次,这样就产生的扭矩波动,随着发动机追求更好的动力性,缸内平均有效压力也在不断增大,这种扭矩波动也越来越大。这一扭矩波动经过离合器传送到变速箱,尽管有离合器的减振,但是手动变速箱没有高粘性阻尼的内在液力变矩器[1],所以无法消除变速箱的噪声。 本文中所研究的MPV车型在怠速工况和匀速80km/h工况,驾驶员位置均能较明显的听到来自变速箱的噪声,通过优化离合器刚度和阻尼、优化传递路径等方法,显著降低了 作者简介:徐丽梅,就职于天津矢崎汽车配件有限公司。

产生电磁噪声的机制

产生电磁噪声的机制 【导读】噪声抑制主要是以使用屏蔽和滤波器作为典型手段,在噪声传播的路径中实现噪声抑制。为了有效使用这些手段,对电磁噪声产生和传播机制的充分了解就尤为重要。 就噪声源而言,有三种因素: 噪声源、传播路径及天线(假设噪声干扰最终是以电磁波形式传播,天线亦包含在内),如图1(a)所示。如果是作为噪声受害者,可以使用完全相同的原理图,即图1(b)中所示,只需将图左右翻转,并将噪声源改为噪声接收器。这就意味着可以认为产生和接收噪声两种情况的机制是相同的。 首先,将对噪声产生的机制进行说明。 图1 EMC的三个因素 噪声源 有各种不同的情况会产生可以成为噪声源的电流。例如,一个电路的运行需要某一信号分量而对其他电路产生了问题。另一种情况,尽管没有电路需要此信号分量,但也不可避免产生噪声。有时噪声可能是由于疏忽而造成的。当然,噪声抑制的思维方式视每种情况而异。但如果您能了解特定的噪声是如何产生的,则处理将会变得较为容易。 在本章节中,我们将采用以下三种噪声源典型案例,介绍产生噪声的机制及一般应对策略。 1(i)信号 2(ii)电源 3(iii)浪涌

信号成为噪声源或受害方时 在文中,我们将主要用于传递信息的线称为信号线。通常为了通过电路传输信息,总是需要一定量的电流,即使是非常小的电流。随后,电流周围便产生了磁场。当电流随着信息而发生变化时,会向周围发射无线电波,从而便产生了噪声。随着信息量的增加,通过信号线的电流频率也随之增加,或可能需要更多的信号线。通常,电流频率越高,或信号线数量越多,发射的无线电波强度就越大。因此,电子设备的性能越高、处理的信息量越大、电子设备中所使用的信号线越多,就越容易产生噪声干扰。 传输信息的电路大致可分为模拟电路和数字电路,分别使用模拟信号和数字信号。从电路噪声的角度出发对其一般特性做如下说明。 图2 模拟信号和数字信号 模拟电路 当模拟电路为噪声源时,一般产生的噪声较少,因为模拟电路使用有限频率,并采用控制电流流动的设计情况较多。 但如果有能量外泄,则仍会产生噪声干扰。例如,电视和广播接收器采用一个具有恒定频率的信号,此频率称为本地震荡频率,以便从天线接收的无线电波中有选择地放大目标频率。如果此频率泄漏到外部,则可能对其他设备产生干扰。为了防止发生此情况,调谐器部分会被屏蔽,或在线路中使用EMI静噪滤波器。

变压器现场噪音的产生原因

变压器现场噪音的产生原因 变压器噪声是变压器运行时的固有特性,国家相关标准对其有严格的声级限值规定,但随着用户环保意识的提高,反映变压器现场噪音偏大的投诉也逐渐增多,并且反映的噪音水平也往往比工厂出厂测试数据偏大不少,我司根据一些现场处理经验,分析有以下原因,以供参考: 1、电压问题 原因:电压高,会使变压器过励磁,响声增大且尖锐,直接严重影响变压器的噪音。 判断方法:先看看低压输出电压,不能看低压柜上的电压表,该电压表只起指示作用,应该采用较为准确的万用表进行测量。 解决方法:现在城市里的10KV电压普遍偏高,根据低压侧输出电压,这时应该把分接档放在适合档位。在保证低压供电质量的前提下,尽量把高压分接向上调(低压输出电压降低),以此消除变压器的过励磁现象,同时降低变压器的噪音。 2、风机、外壳、其他零部件的共振问题 原因:风机、外壳、其他零部件的共振将会产生噪音,一般会误认为是变压器的噪音。 判断方法:1)外壳:用手按一下外壳铝板(或钢板),看噪音是否变化,如发生变化就说明,外壳在共振。 2)风机:用干燥的长木棍顶一下每个风机的外壳,看噪音是否变化,如发生变化就说明,风机在共振。 3)其他零部件:用干燥的长木棍顶一下变压器每个零部件(如:轮子、风机支架等),看噪音是否变化,如发生变化就说明零部件在共振。 解决方法:1)看外壳铝板(或钢板)是否松动,有可能安装时踩变形,需要紧一下外壳的螺丝,将外壳的铝板固定好,对变形的部分进行校正。 2)看风机是否松动,需要紧一下风机的紧固螺栓,在风机和风机支架之间垫一小块胶皮,可以解决风机振动问题。 3)如变压器零部件松动,则需要固定。 3、安装的问题

相位噪声基础及测试原理和方法

相位噪声基础及测试原理和方法 相位噪声指标对于当前的射频微波系统、移动通信系统、雷达系统等电子系统影响非常明显,将直接影响系统指标的优劣。该项指标对于系统的研发、设计均具有指导意义。相位噪声指标的测试手段很多,如何能够精准的测量该指标是射频微波领域的一项重要任务。随着当前接收机相位噪声指标越来越高,相应的测试技术和测试手段也有了很大的进步。同时,与相位噪声测试相关的其他测试需求也越来越多,如何准确的进行这些指标的测试也愈发重要。 1、引言 随着电子技术的发展,器件的噪声系数越来越低,放大器的动态范围也越来越大,增益也大有提高,使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。同时,随着技术的不断提高,对电路系统又提出了更高的要求,这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声,在现代技术中,相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。 相位噪声好坏对通讯系统有很大影响,尤其现代通讯系统中状态很多,频道又很密集,并且不断的变换,所以对相位噪声的要求也愈来愈高。如果本振信号的相位噪声较差,会增加通信中的误码率,影响载频跟踪精度。相位噪声不好,不仅增加误码率、影响载频跟踪精度,还影响通信接收机信道内、外性能测量,相位噪声对邻近频道选择性有影响。如果要求接收机选择性越高,则相位噪声就必须更好,要求接收机灵敏度越高,相位噪声也必须更好。 总之,对于现代通信的各种接收机,相位噪声指标尤为重要,对于该指标的精准测试要求也越来越高,相应的技术手段要求也越来越高。 2、相位噪声基础 2.1、什么是相位噪声 相位噪声是振荡器在短时间内频率稳定度的度量参数。它来源于振荡器输出信号由噪声引起的相位、频率的变化。频率稳定度分为两个方面:长期稳定度和短期稳定度,其中,短期稳定度在时域内用艾伦方差来表示,在频域内用相位噪声来表示。 2.2、相位噪声的定义

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